KR102501256B1 - 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자의 발을 감싸는 제1 바디; 상기 사용자의 발목과 무릎 사이의 적어도 일부를 감싸도록 상기 제1 바디로부터 상측 방향으로 연장되며, 내측면에 위치하는 자극 패드를 포함하는 제2 바디; 상기 자극 패드로 구동 신호를 공급하는 전원 장치; 상기 전원 장치를 수납하는 케이스; 및 상기 케이스와 연결되며 상기 제2 바디의 외주면을 둘러싸도록 결합되는 결합 밴드; 를 포함하고, 상기 케이스는 상기 제2 바디의 외측면에 인접하여 위치하며, 상기 자극 패드는 사용자 종아리의 적어도 일부에 접촉하고, 상기 자극 패드에 공급된 상기 구동 신호는 상기 사용자의 피부를 통해 상기 사용자의 종아리 근육에 전달되어 상기 종아리 근육을 수축 또는 이완시키는 것을 특징으로 하는 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발에 관한 것이다.

Description

전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발{SHOES FOR STIMULATING MUSCLE USING ELECTRICAL SIGNAL}
본 발명은 전기적 신호를 이용하여 근육을 자극할 수 있는 신발에 관한 것이다.
신발은 주지된 바와 같이 보행 시 발을 보호하고, 미끄러짐 등에 의한 안전사고의 방지, 발로 전달되는 충격을 흡수, 완충하기 위한 용도 등으로 사용된다.
이에 신발의 주요 기능은 걷거나 뛰는 경우 인체 무릎과 발바닥에 가해지는 충격과 하중을 최대한 흡수할 수 있도록 하거나, 또는 특수한 소재를 사용하여 신발의 중량을 최소화하거나, 또는 신발 내부에 통풍을 원활히 하여 땀의 생성을 억제하는 방향으로 개발된다.
다만 최근 발이 인체 전체의 건강에 미치는 중요도가 큰 것이 확인됨에 따라, 마사지 기능을 구비하거나 보행자세 또는 보행습관을 파악하는 센서를 구비하는 등 기능성 신발에 대한 연구가 활발하다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 실생활에서 사용 가능한 신발을 착용하는 것만으로 다리의 피로도를 해소하고 근력을 강화할 수 있는 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 웨어러블 마사지 기기인 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 의한 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발은, 사용자의 발을 감싸는 제1 바디; 상기 사용자의 발목과 무릎 사이의 적어도 일부를 감싸도록 상기 제1 바디로부터 상측 방향으로 연장되며, 내측면에 위치하는 자극 패드를 포함하는 제2 바디; 상기 자극 패드로 구동 신호를 공급하는 전원 장치; 상기 전원 장치를 수납하는 케이스; 및 상기 케이스와 연결되며 상기 제2 바디의 외주면을 둘러싸도록 결합되는 결합 밴드; 를 포함하고, 상기 케이스는 상기 제2 바디의 외측면에 인접하여 위치하며, 상기 자극 패드는 사용자 종아리의 적어도 일부에 접촉하고, 상기 자극 패드에 공급된 상기 구동 신호는 상기 사용자의 피부를 통해 상기 사용자의 종아리 근육에 전달되어 상기 종아리 근육을 수축 또는 이완시킬 수 있다.
또한, 상기 자극 패드는, 상기 구동 신호를 공급받는 제1 자극 패드; 및 음의 전압 또는 접지 전압을 공급받는 제2 자극 패드; 를 포함하고, 상기 제2 바디는, 일단이 상기 제1 자극 패드와 연결되며 타단이 상기 제2 바디의 외부로 노출되는 제1 연결 단자; 및 일단이 상기 제2 자극 패드와 연결되며 타단이 상기 제2 바디의 외부로 노출되는 제2 연결 단자; 를 포함하고, 상기 결합 밴드는, 상기 제1 연결 단자와 접촉하는 제1 연결선; 및 상기 제2 연결 단자와 접촉하는 제2 연결선; 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 연결선의 일단과 접촉되며, 상기 케이스와 상기 결합 밴드의 연결 부위에 배치되는 제1 보조 단자; 및 상기 제2 연결선의 일단과 접촉되며, 상기 케이스와 상기 결합 밴드의 연결 부위에 배치되는 제2 보조 단자; 를 더 포함하고, 상기 제1 연결선은, 상기 제1 보조 단자로부터 제1 방향을 따라 상기 제1 연결 단자를 향해 연장되어 형성되며, 상기 제2 연결선은, 상기 제2 보조 단자로부터 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 상기 제2 연결 단자를 향해 연장되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 자극 패드, 상기 제2 자극 패드, 상기 제1 연결선 및 상기 제2 연결선은 전도성 섬유로 형성될 수 있다.
또한, 상기 전원 장치는, 배터리; 상기 배터리로부터 배터리 전압을 공급받고, 상기 배터리 전압을 이용하여 소정의 주파수를 갖는 상기 구동 신호를 생성하는 신호 발생부; 상기 구동 신호를 외부로 출력하는 신호 출력부; 및 외부 입력에 대응하여 상기 구동 신호의 특성 중 적어도 어느 하나가 변경되도록 상기 신호 발생부를 제어하는 제어부; 를 포함하며, 상기 구동 신호의 특성은 주파수 및 진폭을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전원 장치는 통신부는 더 포함하며, 상기 통신부는 사용자의 단말 장치로부터, 사용자의 누적 걸음 수, 사용자가 걸어서 이동한 시간, 사용자의 활동 시간 및 사용자의 운동 시간 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 전송받아 상기 제어부로 전달하고, 상기 제어부는 상기 사용자의 누적 걸음 수, 상기 사용자가 걸어서 이동한 시간, 상기 사용자의 활동 시간 및 상기 사용자의 운동 시간 중 적어도 어느 하나에 대응하여 상기 구동 신호의 특성이 변경되도록 제어할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 실생활에서 사용 가능한 신발을 착용하는 것만으로 다리의 피로도를 해소하고 근력을 강화할 수 있는 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 웨어러블 마사지 기기인 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발을 구체적인 형태로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 결합 밴드와 케이스를 보다 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 신호 공급부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 통신부 및 신호 공급부를 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명과 관련된 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. "연결", "결합" 또는 "접속"의 경우, 물리적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"되는 것뿐만 아니라 필요에 따라 전기적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"되는 것으로 이해될 수 있다.
본 명세서에 기재된 "~부(유닛)", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주 기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 실시예들과 관련된 도면들을 참고하여, 본 발명의 실시예에 의한 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발(1)은 바디(10) 및 전원 장치(20)를 포함할 수 있다.
바디(10)는 전원 장치(20)로부터 공급되는 구동 신호(Vd)를 공급받아 구동 신호(Vd)에 대응하는 전기적 자극을 사용자의 근육으로 전달하는 자극 패드(11)를 포함할 수 있다.
자극 패드(11)는 사용자의 근육에 전기적 영향을 주어 근육의 수축 및 이완 작용을 통한 마사지, 근력 강화, 근육량 유지, 근감소 및 근위축 방지 등의 효과를 제공할 수 있다.
자극 패드(11)가 바디(10)에 복수 개 배치되는 경우, 그 중 적어도 하나의 자극 패드(11)는 구동 신호(Vd)를 인가받고, 나머지 자극 패드(11)는 음의 전압 또는 접지 전압을 인가받을 수 있다.
자극 패드(11)는 전도성 섬유로 형성될 수 있다. 전도성 섬유는 전기가 흐르도록 제작된 섬유를 말하며, 금속섬유, 탄소섬유, 금속피복 유기섬유, 금속화합물 표층함유섬유, 전도성수지 피복유기섬유, 유기배열체 섬유, 탄소배열 복합섬유, 금속산화물 배열복합섬유, 저융점금속 복합섬유, 유기전도성 물질 등으로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 기존 공지된 전도성 섬유라면 자극 패드(11)의 소재로 사용이 가능하다.
전원 장치(20)는 배터리(30)와 신호 공급부(40)를 포함할 수 있다.
배터리(30)는 1차 전지(Primary Battery) 또는 2차 전지(Secondary Battery)로 설정될 수 있다.
배터리(30)가 1차 전지인 경우 사용자는 배터리(30)를 주기적으로 교체할 수 있으며, 배터리(30)가 2차 전지인 경우 다양한 충전 방식을 통해 충전이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 전원 장치(20)에 별도로 구비된 충전 단자(미도시)를 통해 유선 충전 방식으로 충전이 이루어질 수 있으며 무선 충전 방식으로 충전될 수도 있다.
신호 공급부(40)는 배터리(30)로부터 공급되는 배터리 전압(Vb)을 이용하여 자극 패드(11)로 공급되는 전기적 신호인 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발을 구체적인 형태로 나타낸 도면이다. 특히 도 2는 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발(1)을 측면에서 바라본 도면이고, 도 3은 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발(1)을 후면에서 바라본 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 바디(10)는 제1 바디(110) 및 제2 바디(120)를 포함할 수 있다.
제1 바디(110)는 밑창(105)의 상측에 위치하는 갑피(upper) 영역으로, 사용자가 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발(1)을 착용했을 때 사용자의 발을 감싸는 영역일 수 있다.
제2 바디(120)는 제1 바디(110)로부터 상측 방향으로 연장되어 형성될 수 있으며, 사용자가 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발(1)을 착용했을 때 사용자의 발목과 무릎 사이(종아리와 정강이)의 적어도 일부를 감싸는 영역일 수 있다.
즉, 제1 바디(110)와 제2 바디(120)를 포함하는 바디(10)는 부츠(boots) 형상일 수 있다.
제2 바디(120)의 내측면 상에는 자극 패드(11)가 배치될 수 있으며, 자극 패드(11)는 제1 자극 패드(11a)와 제2 자극 패드(11b)를 포함할 수 있다.
제1 자극 패드(11a)와 제2 자극 패드(11b)는 서로 이격하여 위치하며, 사용자가 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발(1)을 착용했을 때, 사용자 종아리의 적어도 일부와 접촉되도록 제2 바디(120)의 후측 내측면에 배치될 수 있다.
제1 자극 패드(11a) 및 제2 자극 패드(11b)는 바디(10)와 별도로 형성된 후 제2 바디(120)의 내측에 결합될 수 있다.
예를 들어, 제1 자극 패드(11a) 및 제2 자극 패드(11b)는 제2 바디(120)의 내측면에 재봉되어 고정될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 자극 패드(11a) 및 제2 자극 패드(11b)는 제2 바디(120)와의 결합 및 분리가 가능한 형태로 설계될 수도 있다.
또는, 제1 자극 패드(11a) 및 제2 자극 패드(11b)는 제2 바디(120)와 일체로 형성될 수도 있다.
제1 자극 패드(11a) 및 제2 자극 패드(11b)로 전기적 신호를 공급하는 전원 장치(20)는, 제2 바디(120)의 측면에 위치할 수 있다.
이때, 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발(1)의 심미감을 높이기 위하여, 전원 장치(20)는 케이스(123) 내에 수납될 수 있으며, 케이스(123)로부터 결합 및 분리가 가능한 형태로 설계될 수 있다.
케이스(123)는 결합 밴드(121)를 통해 제2 바디(120)의 측면에 배치될 수 있으며, 서로 연결된 결합 밴드(121)와 케이스(123)는 제2 바디(120)와 결합 및 분리가 가능한 형태로 설계될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 결합 밴드(121)를 제2 바디(120)에 체결함으로써 케이스(123)를 제2 바디(120)의 외측면에 인접하도록 배치할 수 있으며, 또한 결합 밴드(121)와 제2 바디(120)의 체결을 해제함으로써 케이스(123)를 제2 바디(120)로부터 분리할 수 있다.
특히 케이스(123)는 사용자가 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발(1)을 착용하고 움직일 때, 움직임에 방해가 되지 않도록 제2 바디(120)의 외측면(lateral)에 인접하여 위치할 수 있다.
또한, 케이스(123)는 작은 가방 형태 또는 파우치(pouch) 형태로 제작되어 미적 효과를 증대시킬 수 있다.
결합 밴드(121)는 제2 바디(120)의 외주면을 둘러싸는 형태일 수 있다.
결합 밴드(121)와 제2 바디(120)는 벨크로(velcro)를 통해 서로 결합될 수 있으며, 이를 위하여 결합 밴드(121)의 일면 중 적어도 일부와 제2 바디(120)의 외주면 중 적어도 일부에 벨크로가 구비될 수 있다.
또는 결합 밴드(121)와 제2 바디(120)는 단추를 통해 서로 결합될 수 있으며, 이를 위하여 결합 밴드(121) 및 제2 바디(120) 중 어느 하나는 단추를 포함하고 나머지 하나에는 단추 구멍이 형성될 수 있다.
또는 결합 밴드(121)와 제2 바디(120)는 지퍼를 통해 서로 결합될 수 있으며, 이를 위하여 결합 밴드(121) 및 제2 바디(120)는 지퍼를 포함할 수 있다.
또는 결합 밴드(121)는 버클을 포함하는 띠 형상, 즉 벨트(belt) 형상으로 설계될 수 있으며, 벨트 형상의 결합 밴드(121)가 끼워지는 벨트 루프(또는 벨트 고리)가 제2 바디(120)에 형성될 수 있다.
제2 바디(120)는 제1 연결 단자(133) 및 제2 연결 단자(134)를 포함할 수 있으며, 결합 밴드(121)는 제1 연결선(131) 및 제2 연결선(132)을 포함할 수 있다.
제1 연결선(131)은 제1 연결 단자(133)를 통해 제1 자극 패드(11a)와 전기적으로 연결되며, 제2 연결선(132)은 제2 연결 단자(134)를 통해 제2 자극 패드(11b)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 연결 단자(133)는 제2 바디(120) 내 영역에서 제1 자극 패드(11a)와 연결되며 적어도 일부는 제2 바디(120)의 외부로 노출되어 제1 연결선(131)과 연결된다. 제2 연결 단자(134)는 제2 바디(120) 내 영역에서 제2 자극 패드(11b)와 연결되며 적어도 일부는 제2 바디(120)의 외부로 노출되어 제2 연결선(132)과 연결된다.
또한 제1 연결선(131) 및 제2 연결선(132)은 각각 제1 보조 단자(135) 및 제2 보조 단자(136; 도 4 참조)을 통해 전원 장치(20)와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 사용자가 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발(1)을 착용했을 때 제1 자극 패드(11a)와 제2 자극 패드(11b)가 사용자의 피부에 접촉하되, 사용자가 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발(1)을 신고 벗는 것이 용이하도록 제2 바디(120)의 적어도 일부는 탄성력이 높은 니트 소재로 형성될 수 있다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발을 위에서 바라면 도면이다.
도 4를 참조하면, 결합 밴드(121)는 제1 연결선(131) 및 제2 연결선(132)을 포함할 수 있으며, 제1 연결선(131) 및 제2 연결선(132)은 전도성 섬유로 형성될 수 있다.
제1 연결선(131)과 제2 연결선(132)은 서로 이격하여 위치할 수 있으며, 그 길이가 서로 상이할 수 있다. 또한, 제1 연결선(131)의 일단은 제1 보조 단자(135)와 연결될 수 있으며, 제2 연결선(132)의 일단은 제2 보조 단자(136)와 연결될 수 있다.
제1 보조 단자(135)와 제2 보조 단자(136)는 케이스(123)와 결합 밴드(121)의 연결 부위에 배치되어, 제1, 2 연결선(131, 132)과 전원 장치(20) 간 전기적 연결을 중계할 수 있다. 결합 밴드(121)가 제2 바디(120)에 결합되었을 때, 제1 연결선(131) 및 제2 연결선(132)은 동일한 높이에 위치할 수 있으며, 이때 제1 연결선(131)은 제1 보조 단자(135)로부터 제1 방향(예를 들어 반시계 방향)을 따라 상기 제1 연결 단자(133)를 향해 연장되고, 제2 연결선(132)은 제2 보조 단자(136)로부터 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향(예를 들어 시계 방향)을 따라 상기 제2 연결 단자(134)를 향해 연장될 수 있다.
즉, 제1 연결선(131)과 제2 연결선(132)을 반대 방향으로 형성함에 따라 상호 간섭되는 문제를 용이하게 해결할 수 있다.
이에 따라, 사용자가 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발(1)을 착용했을 때, 제1 연결선(131)은 사용자 종아리의 적어도 일부를 감싸고, 제2 연결선(132)은 사용자 종아리의 적어도 일부뿐만 아니라 정강이를 감쌀 수 있다.
제1 연결선(131) 및 제2 연결선(132)은 결합 밴드(121)의 일면에 형성된 삽입홈에 삽입되어 위치할 수 있다.
제1 연결선(131)의 말단은 제1 연결 단자(133)와의 결합 및 분리가 가능한 구조로 설계될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 단자(133)가 돌출부를 구비한 경우 제1 연결선(131)의 말단은 상기 돌출부에 끼움 결합되는 결합홈을 구비할 수 있다. 이와 반대로, 제1 연결 단자(133)가 결합홈을 구비한 경우 제1 연결선(131)의 말단은 상기 결합홈에 끼움 결합되는 돌출부를 구비할 수 있다. 다만, 제1 연결선(131)과 제1 연결 단자(133)의 결합 구조는 이에 제한되지 않으며, 다양한 방식으로 설계될 수 있다.
또한, 제2 연결선(132)의 말단은 제2 연결 단자(134)와의 결합 및 분리가 가능한 구조로 설계될 수 있다. 예를 들어, 제2 연결 단자(134)가 돌출부를 구비한 경우 제2 연결선(132)의 말단은 상기 돌출부에 끼움 결합되는 결합홈을 구비할 수 있다. 이와 반대로, 제2 연결 단자(134)가 결합홈을 구비한 경우 제2 연결선(133)의 말단은 상기 결합홈에 끼움 결합되는 돌출부를 구비할 수 있다. 다만, 제2 연결선(132)과 제2 연결 단자(134)의 결합 구조는 이에 제한되지 않으며, 다양한 방식으로 설계될 수 있다.
한편, 제1 연결선(131)의 일단은 제1 보조 단자(135)와 연결될 수 있으며, 제2 연결선(132)의 일단은 제2 보조 단자(136)와 연결될 수 있다.
전원 장치(20)는 제1 보조 단자(135) 및 제2 보조 단자(136)를 통해 자극 패드(11)로 구동 신호(Vd)를 공급할 수 있으며, 상기 보조 단자(135, 136)와 결합 및 분리 가능한 별도의 단자(미도시)를 구비할 수 있다. 이를 통해 사용자는 필요 시 전원 장치(20)를 케이스(123)에 용이하게 장착할 수 있으며, 충전 등을 위하여 필요한 경우 전원 장치(20)를 케이스(123)로부터 용이하게 분리할 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나 전원 장치(20)는 표시부, 스위치 및 충전 단자를 포함할 수 있다.
표시부는 전원 장치의 내부에 배치된 배터리의 충전 상태를 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시부는 LED(Light-Emitting Diode)를 구비하여 다수의 색상으로 발광할 수 있으며, 충전 상태(예를 들어, 적색) 및 완충 상태(예를 들어, 파란색) 등을 표시할 수 있다.
또한 표시부는 전원 장치(20)의 동작 시간이나 동작 모드를 표시할 수도 있다. 예를 들어, 표시부는 LED를 구비하여 다수의 색상으로 발광할 수 있으며, 15분 동작(예를 들어, 초록색) 및 30분 동작(예를 들어, 노란색) 등을 표시할 수 있다. 또는 자극 강도가 약한 제1 모드(예를 들어, 초록색) 및 자극 강도가 센 제2 모드(예를 들어, 노란색) 등을 표시할 수도 있다.
스위치는 전원 장치(20의 전원 온(on)/오프(off)를 제어하고, 동작 시간 또는 동작 모드를 설정하기 위하여 사용될 수 있다.
충전 단자는 전원 장치(20)의 내부에 배치된 배터리를 충전시키기 위하여 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 신호 공급부를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 신호 공급부(40)는 신호 발생부(41) 및 신호 출력부(42)를 포함할 수 있다.
신호 발생부(41)는 배터리(30)로부터 배터리 전압(Vb)을 공급받고, 배터리 전압(Vb)을 이용하여 소정의 주파수를 갖는 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다.
신호 발생부(41)는 서로 다른 주파수를 갖는 다수의 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 신호(Vd)는 17.5Hz의 주파수를 갖도록 생성되고 제2 구동 신호(Vd)는 35Hz의 주파수를 갖도록 생성될 수 있다. 동일한 주파수로 근육을 자극하는 경우 근육에 내성이 생겨 근육의 발생 장력이 저하될 수 있으나 서로 다른 주파수로 반복하여 자극하는 경우 근육의 내성 발생을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 서로 다른 주파수를 갖는 구동 신호(Vd)가 두 개 생성되는 것으로 설명하였으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 구동 신호(Vd)의 수 및 출력 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
신호 출력부(42)는 신호 발생부(41)에서 생성된 구동 신호(Vd)를 출력할 수 있으며, 신호 출력부(42)에서 출력된 구동 신호(Vd)는 자극 패드(11) 및 자극 패드(11)와 접촉한 사용자의 피부를 거쳐 종아리 근육 등으로 전달될 수 있다.
또한, 신호 출력부(42)는 구동 신호(Vd)에 대한 증폭 기능을 수행할 수도 있다.
사용자의 근육으로 전달된 구동 신호(Vd)는 사용자의 근육이 수축 및/또는 이완되도록 하므로 마사지 효과를 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 신호 공급부(40)는 외부 입력에 대응하여 구동 신호(Vd)의 특성 중 적어도 하나를 변경시킬 수 있으며, 구동 신호(Vd)의 특성은 구동 신호(Vd)의 진폭 및 주파수를 포함할 수 있다.
이를 위하여, 외부 입력(예를 들어, 전원 장치(20)에 구비된 스위치를 통한 사용자 입력)에 대응하여 제어부(43)가 신호 공급부(40)를 제어할 수 있다.
즉, 사용자는 구동 신호(Vd)의 진폭 및 주파수 중 적어도 어느 하나를 조절함으로써, 사용자 근육 상태에 필요한 최적의 구동 신호(Vd)를 설정할 수 있으며, 이러한 기능을 통해 상황 별 특성을 고려한 자극 관리가 가능해진다.
사용자에 의해 구동 신호(Vd)의 설정 정보가 입력되면, 제어부(43)는 입력된 설정 정보에 대응하는 진폭 및 주파수 값을 갖는 구동 신호(Vd)가 생성되도록 신호 발생부(41)를 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 통신부 및 신호 공급부를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 전원 장치(20)는 통신부(50)를 더 포함할 수 있으며, 통신부(50)는 블루투스 등과 같은 무선 통신망을 통해 사용자의 단말 장치와 연결되고, 사용자의 단말 장치로부터 사용자의 누적 걸음 수, 사용자가 걸어서 이동한 시간, 사용자의 활동 시간 및 사용자의 운동 시간 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 제공받을 수 있다.
여기서 사용자 단말 장치는, 사용자의 걸음 수, 움직임에 의한 활동량, 운동한 시간 등에 대한 데이터를 수집할 수 있는 센서를 구비한 스마트 폰이나 스마트 웨어러블 기기일 수 있다.
통신부(50)는 사용자의 단말 장치로부터 제공받은 사용자의 누적 걸음 수, 사용자가 걸어서 이동한 시간, 사용자의 활동 시간 및 사용자의 운동 시간 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 제어부(43)로 전송할 수 있다.
제어부(43)는 사용자의 누적 걸음 수, 사용자가 걸어서 이동한 시간, 사용자의 활동 시간 및 사용자의 운동 시간 중 적어도 어느 하나에 대응하여 구동 신호(Vd)의 특성을 변경할 수 있다.
또는, 제어부(43)는 사용자의 누적 걸음 수, 사용자가 걸어서 이동한 시간, 사용자의 활동 시간 및 사용자의 운동 시간 중 적어도 어느 하나에 대응하여 구동 신호(Vd)의 출력 시간을 변경할 수도 있다.
즉, 제어부(43)는 사용자의 움직임이 많은 것으로 판단되면, 근육 자극 강도가 크도록 구동 신호(Vd)의 특성을 변경하거나 근육 자극 시간이 길도록 구동 신호(Vd)의 출력 시간을 변경할 수 있으며, 이에 따라 사용자가 전원 장치(20)를 직접 제어하여야 하는 번거로움을 줄일 수 있다.
한편, 구동 신호(Vd)의 특성 제어를 위한 사용자의 외부 입력은 사용자의 단말 장치에 의한 것일 수 있다. 즉 사용자는 전원 장치(20)에 구비된 스위치가 아닌 사용자의 단말 장치를 이용하여 구동 신호(Vd)의 특성을 제어할 수 있다.
통신부(50)는 사용자의 단말 장치로부터 사용자에 의한 외부 입력 정보를 전송받아 제어부(43)로 전달할 수 있다.
또한, 사용자 단말 장치에 의한 외부 입력은 구동 신호(Vd)의 특성 제어뿐만 아니라 전원 장치(20)의 전원 온/오프에 대한 정보도 포함할 수 있다. 즉 사용자는 사용자의 단말 장치를 이용하여 전원 장치(20)의 전원 온/오프를 제어할 수 있다.
사용자는 사용자 단말 장치를 통해 원격으로 전원 장치(20)를 제어함으로써, 전원 장치(20)의 제어를 위해 몸을 굽히거나 전원 장치(20)를 케이스(123)로부터 분리하여야 하는 번거로움을 해소할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이지 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발
10: 바디
11: 자극 패드
20: 전원 장치
30: 배터리
40: 신호 공급부
41: 신호 발생부
42: 신호 출력부
43: 제어부
50: 통신부
110: 제1 바디
120: 제2 바디
121: 결합 밴드
123: 케이스
131: 제1 연결선
132: 제2 연결선
133: 제1 연결 단자
134: 제2 연결 단자

Claims (6)

  1. 사용자의 발을 감싸는 제1 바디;
    상기 사용자의 발목과 무릎 사이의 적어도 일부를 감싸도록 상기 제1 바디로부터 상측 방향으로 연장되며, 내측면에 위치하는 자극 패드를 포함하는 제2 바디;
    상기 자극 패드로 구동 신호를 공급하는 전원 장치;
    상기 전원 장치를 수납하는 케이스; 및
    상기 케이스와 연결되며 상기 제2 바디의 외주면을 둘러싸도록 결합되는 결합 밴드; 를 포함하고,
    상기 케이스는 상기 제2 바디의 외측면에 인접하여 위치하며,
    상기 자극 패드는 사용자 종아리의 적어도 일부에 접촉하고,
    상기 자극 패드에 공급된 상기 구동 신호는 상기 사용자의 피부를 통해 상기 사용자의 종아리 근육에 전달되어 상기 종아리 근육을 수축 또는 이완시키며,
    상기 자극 패드는,
    상기 구동 신호를 공급받는 제1 자극 패드; 및
    음의 전압 또는 접지 전압을 공급받는 제2 자극 패드; 를 포함하고,
    상기 제2 바디는,
    일단이 상기 제1 자극 패드와 연결되며 타단이 상기 제2 바디의 외부로 노출되는 제1 연결 단자; 및
    일단이 상기 제2 자극 패드와 연결되며 타단이 상기 제2 바디의 외부로 노출되는 제2 연결 단자; 를 포함하고,
    상기 결합 밴드는,
    상기 제1 연결 단자와 접촉하는 제1 연결선; 및
    상기 제2 연결 단자와 접촉하는 제2 연결선; 을 포함하며,
    상기 제1 연결선의 일단과 접촉되며, 상기 케이스와 상기 결합 밴드의 연결 부위에 배치되는 제1 보조 단자; 및
    상기 제2 연결선의 일단과 접촉되며, 상기 케이스와 상기 결합 밴드의 연결 부위에 배치되는 제2 보조 단자; 를 더 포함하고,
    상기 제1 연결선은, 상기 제1 보조 단자로부터 제1 방향을 따라 상기 제1 연결 단자를 향해 연장되어 형성되며,
    상기 제2 연결선은, 상기 제2 보조 단자로부터 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 상기 제2 연결 단자를 향해 연장되어 형성되고,
    상기 제1 연결선과 상기 제2 연결선은 동일한 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 자극 패드, 상기 제2 자극 패드, 상기 제1 연결선 및 상기 제2 연결선은 전도성 섬유로 형성된 것을 특징으로 하는 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전원 장치는,
    배터리;
    상기 배터리로부터 배터리 전압을 공급받고, 상기 배터리 전압을 이용하여 소정의 주파수를 갖는 상기 구동 신호를 생성하는 신호 발생부;
    상기 구동 신호를 외부로 출력하는 신호 출력부; 및
    외부 입력에 대응하여 상기 구동 신호의 특성 중 적어도 어느 하나가 변경되도록 상기 신호 발생부를 제어하는 제어부; 를 포함하며,
    상기 구동 신호의 특성은 주파수 및 진폭을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전원 장치는 통신부는 더 포함하며,
    상기 통신부는 사용자의 단말 장치로부터, 사용자의 누적 걸음 수, 사용자가 걸어서 이동한 시간, 사용자의 활동 시간 및 사용자의 운동 시간 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 전송받아 상기 제어부로 전달하고,
    상기 제어부는 상기 사용자의 누적 걸음 수, 상기 사용자가 걸어서 이동한 시간, 상기 사용자의 활동 시간 및 상기 사용자의 운동 시간 중 적어도 어느 하나에 대응하여 상기 구동 신호의 특성이 변경되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기적 신호를 이용한 근육 자극용 신발.
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